伊利诺伊州伊利诺伊大学工程师的纪念公司正在为葡萄糖监测带来一面颜色。
研究人员开发了一种新的连续葡萄糖监测材料，将颜色变为葡萄糖水平波动，并且波长移位是精确的是，医生和患者可能能够使用它来用于自动胰岛素给药 - 使用试线测量的东西。
“目前的连续葡萄糖监测技术存在显着的局限性，”U.的材料科学和工程教授Paul Braun表示，今天的系统均有有限的灵敏度，精度有限，频繁的系统组合重新校准。使用当今的系统，您可以确定血糖水平的趋势，但没有频繁重新校准，您没有使用它来制作胰岛素的准确性或可靠性，以使胰岛素给药或驱动自主剂量。“
伊利诺斯州的传感器由水凝胶制成，水凝胶是一种软而有弹性的胶状材料，与硼酸化合物混合。硼酸与葡萄糖结合，使凝胶随着葡萄糖浓度的升高而膨胀。嵌入在水凝胶中的是由微小的、精心排列的珠子组成的光子晶体。光子晶体就像一面镜子，只反射一种波长的光，而其余的光谱都可以通过。当水凝胶膨胀时，反射的颜色从蓝色到绿色再到红色。
研究人员此前已经探索了使用硼酸水凝胶检测葡萄糖的可能性，因为它们不容易受到血流中大多数因素的干扰。然而，它们遇到了一个化学固有的特殊挑战:硼酸非常喜欢葡萄糖，如果没有足够的葡萄糖，两个硼酸会与一个葡萄糖结合。这使得水凝胶在葡萄糖浓度足够高之前收缩，从而再次膨胀。
“这就像人们每人用两臂拉到聚合物网络的两个绳索，所以水凝胶缩小，”春杰张，研究生和第一作者的纸张。“当更多葡萄糖进入时，每个硼酸都可以具有自己的葡萄糖。现在，每个人只抓住一根绳子，所以水凝胶膨胀。“
伊利诺伊州研究人员通过引入第三种称为“体积复位剂”的第三种化学品来设计解决该问题的解决方案，以在加入葡萄糖之前结合硼酸，预先收缩凝胶并给出测量基线。这种发展使伊利诺伊州的研究人员能够利用硼酸系统的优势，而不会限制在较低浓度下缩小。
“当我们介绍卷重置代理时，它抓住所有绳索并使水凝胶缩小，”张说。“然后，当葡萄糖进入时，它会释放来自绳索的体积复位剂并扩展水凝胶。”
这种变色材料制作简单，成本低，据布劳恩介绍，一平方英寸的水凝胶可以满足多达25名患者的需要。
研究人员设想水凝胶作为皮下系统的一部分或者在血液中抽取到血液中的复杂装置 - 例如，胰岛素泵。然而，它们最兴奋的申请是在短期连续监测住院或密集护理单位的患者，当患者最严重的是需要连续监测 - 糖尿病或没有。
布劳恩说:“例如，传感器将安装在光纤电缆的一端，并与静脉注射液或其他监测器一起进入血液。”“你可以把它滑进一个开放的港口。然后你可以监测病人几天或更长时间。”
欲了解更多信息，请访问www.news.illinois.edu.。
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